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弹性空腔流致噪声/结构振动特性试验 被引量：6
1
作者 王显圣 杨党国 +3 位作者 刘俊 施傲 周方奇 吕彬彬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期177-186,共10页
高速空腔中经常存在高强度且多频率分量的流致噪声,空腔噪声与结构振动之间耦合效应严重,甚至可能发生结构共振。为此,在0.6m×0.6m高速风洞中,通过调整空腔底板厚度,改变其结构固有频率,模拟空腔流致噪声/振动相互作用。利用脉动... 高速空腔中经常存在高强度且多频率分量的流致噪声,空腔噪声与结构振动之间耦合效应严重,甚至可能发生结构共振。为此,在0.6m×0.6m高速风洞中,通过调整空腔底板厚度,改变其结构固有频率,模拟空腔流致噪声/振动相互作用。利用脉动压力和振动加速度测试技术,获取亚跨声速条件下,弹性空腔流致噪声特性及其结构振动响应特性。马赫数变化范围为0.6~1.2。结果表明,当振动强度较弱时,结构振动对空腔噪声影响较小,而空腔噪声对结构振动影响较大,在噪声载荷主频位置,振动谱出现峰值并且噪声/振动相关性达到最强;此外,空腔结构振动还与其固有频率特性密切相关,振动主要以低阶模态为主。 展开更多
关键词 弹性空腔 流致噪声 气动声学 结构振动 风洞试验
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弹性空腔声振耦合试验相似动力学特性分析 被引量：5
2
作者 施傲 路波 +3 位作者 杨党国 王显圣 刘俊 周方奇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2611-2619,共9页
针对典型弹性空腔声振耦合高速风洞试验问题,基于风洞试验相似原理,以典型弹性空腔为实例,采用量纲分析法建立了完全几何相似模型固有频率和频率响应的相似关系;结合结构有限元理论,通过引入完全几何相似模型作为过渡模型,建立了厚度畸... 针对典型弹性空腔声振耦合高速风洞试验问题,基于风洞试验相似原理,以典型弹性空腔为实例,采用量纲分析法建立了完全几何相似模型固有频率和频率响应的相似关系;结合结构有限元理论,通过引入完全几何相似模型作为过渡模型,建立了厚度畸变缩比模型固有频率和频率响应的相似关系;开展了缩比弹性空腔模型的固有频率及动力学响应的数值仿真。根据缩比模型的计算结果,利用已建立的相似关系对全尺寸模型的动力学响应进行预测,结果表明:预测响应曲线与实际计算结果曲线基本重合,验证了提出的缩比空腔模型固有频率及频响相似关系的可行性,为基于动力学相似的缩比弹性空腔风洞试验模型设计和声振耦合试验提供理论指导,且该相似关系的分析方法可推广应用于复杂外形薄壁结构的动力学相似关系建立中。 展开更多
关键词 弹性空腔 相似理论 动力学相似 声振耦合 风洞试验
原文传递
基于FEM与ESFEM耦合算法的弹性空腔声振特性优化设计
3
作者 文润旭 袁丽芸 +2 位作者 潘鹤 王林波 韩小曼 《装备制造技术》 2023年第5期35-38,57,共5页
FEM/ESFEM(有限元与边光滑有限元)耦合方法具有良好的耦合性能和较高的计算精度。采用该方法建立了弹性腔的声-结构耦合模型。此后,为了改善弹性腔的声学和振动特性,在弹性腔基础之上敷设吸声材料。为进一步地探索吸声材料的可靠性,并... FEM/ESFEM(有限元与边光滑有限元)耦合方法具有良好的耦合性能和较高的计算精度。采用该方法建立了弹性腔的声-结构耦合模型。此后,为了改善弹性腔的声学和振动特性,在弹性腔基础之上敷设吸声材料。为进一步地探索吸声材料的可靠性,并减少吸声材料的使用量,利用搜索性精确的遗传算法,智能搜索吸声材料的布局,得到吸声材料的最优布局形式。通过数值算例验证了FEM/ESFEM的耦合方法建立了二维驾驶室空腔模型,FEM/ESFEM耦合方法和网格背景下的ANSYS所得固有频率结果与参考解都比较相近,固有频率误差值都小于3%,符合误差要求,基于同一种网格的三种计算结果相对于参考解而言,在1-14阶频率处精度不相上下,说明了本文使用的耦合算法具有正确性。本文方法误差值小于ANSYS和FEM值,进一步得出了ESFEM方法比传统有限元法精度高。对驾驶室顶盖吸声材料进行了优化布置,优化后的吸声材料敷设单位相比于吸声材料全敷设减少了9个敷设单位,相对于全敷设ASPL值,优化后的ASPL值降低了0.35 dB,达到了减振降噪的效果。中高频降噪更加突出,减少了吸声材料的使用,降低了制造成本。 展开更多
关键词 遗传算法 FEM/ESFEM耦合 弹性空腔 声固耦合 优化分析
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一种耦合算法的三维弹性空腔声振特性分析
4
作者 文润旭 袁丽芸 +1 位作者 刘嘉明 刘丽萍 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第35期14901-14907,共7页
针对三角形单元边界适应性强、位移插值简单、自由度低的特点,利用面积坐标构造了平板三角形单元位移插值函数,以对平板进行了动力学建模分析。此后,为了对三维弹性空腔声振问题进行较高精度的数值分析,弹性板采用三角形单元进行离散处... 针对三角形单元边界适应性强、位移插值简单、自由度低的特点,利用面积坐标构造了平板三角形单元位移插值函数,以对平板进行了动力学建模分析。此后,为了对三维弹性空腔声振问题进行较高精度的数值分析,弹性板采用三角形单元进行离散处理,而声腔域使用了在声学问题上具有精度高的光滑有限元方法建模。充分考虑结构和声场的耦合作用,建立了该类结构声振分析的一种新模型,并分析了弹性空腔声振特性。通过数值计算对比表明,这种耦合模型计算规模较小、计算结果精确,可进一步应用于形状更复杂的三维弹性空腔声振特性分析中。 展开更多
关键词 三角形板单元 光滑有限元法 弹性空腔 声固耦合 模态分析
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弹性空腔的有限带宽渐近模态分析
5
作者 戴林钧 谌刚 杨叔子 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1991年第A02期101-105,共5页
本文根据渐近模态分析的思想,引入在有限带宽内进行频率积分的概念,发展成有限带宽渐近模态分析.利用波动方程和结构运动方程,给出结构-声耦合的任意形状弹性空腔声压的基本解,该解由结构和声腔模态的线性组合形式表示,然后按有限带宽... 本文根据渐近模态分析的思想,引入在有限带宽内进行频率积分的概念,发展成有限带宽渐近模态分析.利用波动方程和结构运动方程,给出结构-声耦合的任意形状弹性空腔声压的基本解,该解由结构和声腔模态的线性组合形式表示,然后按有限带宽渐进模态分析方法,导出了实用的弹性空腔高频噪声预估公式. 展开更多
关键词 弹性空腔 有限带宽 模态分析 振动
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二维复杂弹性空腔的边光滑有限元建模及分析
6
作者 刘嘉明 袁丽芸 +2 位作者 陆静 陈莎 文润旭 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期225-232,共8页
在弹性空腔结构上敷设被动约束层阻尼(passive constraint layer damping, PCLD)可达到减振降噪的效果,针对这类复杂结构建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学模型。其中,PCLD结构采用两节点四自由度的PCLD梁单元,声场采用... 在弹性空腔结构上敷设被动约束层阻尼(passive constraint layer damping, PCLD)可达到减振降噪的效果,针对这类复杂结构建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学模型。其中,PCLD结构采用两节点四自由度的PCLD梁单元,声场采用边光滑有限元模型。以二维全敷设复合矩形空腔模型为数值算例,以精细网格下的有限元法结果作为参考解,对比研究了在相同背景网格下,边光滑有限元法和有限元法的频响结果,发现前者更接近参考解,说明同样的计算成本下,边光滑有限元法具有更高的精确性,特别是在中频计算中。最后,分析了PCLD结构对某汽车驾驶舱的降噪效果,以及黏弹层和约束层厚度参数的影响规律,发现黏弹层厚度增大,可一定程度上降低空腔噪声,而约束层厚度增大,并不能在整个频段得到很好的降噪效果。 展开更多
关键词 边光滑有限元法 被动约束层阻尼 二维复合弹性空腔 降噪 声振耦合
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基于边光滑有限元法的二维复合弹性空腔声振特性分析 被引量：2
7
作者 刘嘉明 袁丽芸 +2 位作者 陆静 陈莎 文润旭 《装备制造技术》 2021年第2期1-6,共6页
基于弹性梁的弯曲理论和黏弹层线粘弹性理论及黏弹层的耗散性能,将敷设黏弹层和约束层的二维复合弹性空腔的结构域等效成被动约束阻尼梁结构,并考虑结构域与声腔域的声振耦合作用,建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学控制... 基于弹性梁的弯曲理论和黏弹层线粘弹性理论及黏弹层的耗散性能,将敷设黏弹层和约束层的二维复合弹性空腔的结构域等效成被动约束阻尼梁结构,并考虑结构域与声腔域的声振耦合作用,建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学控制方程。以二维全敷设复合矩形空腔模型为数值算例,通过与标准有限元法的比较,证明了边光滑有限元法具有更高的精确性和收敛性。最后,把边光滑有限元法应用于敷设有CLD结构某汽车耦合模型,得到了黏弹层和约束层厚度参数跟耦合系统减振性能的正相关结论。 展开更多
关键词 边光滑有限元法 被动约束层阻尼梁 二维复合弹性空腔 声振耦合
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狭缝空腔间粘弹性体中弹性波传播特性的研究 被引量：1
8
作者 李海声 彭东立 《声学技术》 CSCD 2011年第1期56-61,共6页
利用笛卡尔坐标下的Kelvin-Voigt线性粘弹性模型,研究了无限长粘弹性狭缝通道中波的传播和衰减。利用自适应绕数求根方法,针对具有狭缝形空腔周期性分布覆盖层的吸声问题,求得频散方程的根,并且得到无限长狭缝空腔中相速度频散曲线和衰... 利用笛卡尔坐标下的Kelvin-Voigt线性粘弹性模型,研究了无限长粘弹性狭缝通道中波的传播和衰减。利用自适应绕数求根方法,针对具有狭缝形空腔周期性分布覆盖层的吸声问题,求得频散方程的根,并且得到无限长狭缝空腔中相速度频散曲线和衰减曲线。分析了各阶模式对无限长粘弹性狭缝结构中波传播的相速度和衰减的影响。通过引入复粘弹性模量,粘弹性波动方程具有弹性波动方程相对应的形式,计算中可用复值粘弹性模量代替相应的弹性模量。粘弹性狭缝结构中所有波传播模式均存在衰减,高阶波在某个频率以下衰减非常大,而在该频率以上逐渐减小;最低阶模式的相速度与材料无损耗的情况非常接近。粘弹性狭缝结构中波传播的衰减特性不仅与狭缝的结构参数有关,还与粘弹性材料本身的复弹性模量有关。 展开更多
关键词 粘弹性狭缝空腔 频散曲线 波的衰减
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